JP2021085806A - 部品観察用治具 - Google Patents

Abstract

【課題】部品の全面を観察する際の手間を省き、これにより観察時間を短縮させることが可能となる部品観察用治具を提供する。【解決手段】本実施形態の部品観察用治具は、被観察部品２００を引きつける磁石３３を座面３１に埋め込んだ第１台座３０と、磁石３３により座面３１上に被観察部品２００を固定するときに、その固定位置を位置決めする位置決め部材１０と、座面３１と被観察部品２００との間に挿入され、座面３１上に固定された被観察部品２００を座面３１から離脱させるためのスペーサ２０と、を有する。【選択図】 図２

Description

本開示は、部品の表面を観察する部品観察用治具に関するものである。

特許文献１には、積層型電子部品の内部に積層された導体層の積層方向を判定する積層方向判定装置が記載されている。

国際公開番号 ＷＯ２０１３／００５８４１ Ａ１

ところで、部品の形状の異常が表面上のどこにあるのかを顕微鏡で観察したい場合がある。

例えば、バルクケース内等で部品のつまりが発生したり、装着精度測定において部品の突発ずれが発生したりしたときに、その要因として、部品の形状異常が考えられる。実際に部品を観察してみると、部品の電極やボディの変形や欠けなど、その外観を見るだけでも、影響を及ぼしそうな要因があることが分かる。

このような要因を見つけ出すために、部品の全表面を顕微鏡で観察しようとすると、最初の１面目はどの面でもよいが、２面目以降は観察したい面を向けるために直接転がしたり、また既に観察済みの面であるか照合したりと、確認済みの面が増え、未確認の面が少なくなるほど、未確認の面の観察に非常に多くの時間を費やすことになる。

しかし、特許文献１に記載の積層方向判定装置では、部品の全表面を顕微鏡で観察することについての記載はない。

そこで、本開示では、部品の全面を観察する際の手間を省き、これにより観察時間を短縮させることが可能となる部品観察用治具を提供することを説明とする。

本開示の部品観察用治具は、磁性部品を引きつける磁石を座面に埋め込んだ第１台座と、磁石により座面上に磁性部品を固定するときに、その固定位置を位置決めする位置決め部材と、座面と磁性部品との間に挿入され、座面上に固定された磁性部品を座面から離脱させるためのスペーサと、を有する。

本開示によれば、部品の全面を観察する際の手間を省き、これにより観察時間を短縮させることが可能となる。

被観察部品の一例を示す図である。 本開示の一実施形態に係る部品観察用治具を構成する構成部材の斜視図である。 図２の部品観察用治具を用いて図１の被観察部品のＡ面とＢ面を観察する様子を示す図である。 図２の部品観察用治具を用いて図１の被観察部品のＥ面とＤ面とＦ面を観察する様子を示す図である。 図２の部品観察用治具を用いて図１の被観察部品のＣ面を観察する様子を示す図である。

以下、本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１（ａ）は、本開示の一実施形態に係る部品観察用治具により観察される部品（以下「被観察部品」という）２００の一例を示している。被観察部品２００は、直方体形状をなし、ボディ部２２０と、その両端にそれぞれ設けられた電極部２１０，２１１とにより構成されている。被観察部品２００は、非常に小さなサイズの部品であり、例えば、０.２〜０.６ｍｍ程度の幅のものを想定している。また、被観察部品２００として、磁性部品を想定している。

図１（ｂ）は、被観察部品２００の各面の展開図を示している。被観察部品２００の各面、つまり、６面は、実際には、図１（ｂ）のように展開することはできないが、被観察部品２００を観察するときにどの面を観察しているかが分かるように、便宜的に展開したものである。

図２は、本実施形態の部品観察用治具を構成する構成部材を示している。本実施形態の部品観察用治具は、図２に示すように、位置決め部材１０と、スペーサ２０と、第１台座３０と、第２台座４０とにより構成されている。なお、図２〜図５において方向に言及する場合には、図中に示される矢印の方向を用いるものとする。

位置決め部材１０は、図２（ａ）に示すように、３つの第１〜第３板状体１１〜１３により、平面視、ギリシア文字“Π”状に形成されている。第１板状体１１は、“Π”の横部を形成し、第２及び第３板状体１２，１３は、それぞれ“Π”の縦部（脚部）を形成する。そして、被観察部品２００は、第２板状体１２と第３板状体１３との間に挿入される。この挿入は、観察者が、例えばピンセットを用いて行う。なお、位置決め部材１０は、非磁性体により構成されている。

上述のように本実施形態では、被観察部品２００は、０.２〜０.６ｍｍ程度の幅のものを想定しているので、最小の幅から最大の幅まで、０.４ｍｍ程度の差がある。したがって、第２板状体１２と第３板状体１３との間隔を、最小の幅である、０.２ｍｍに合わせた場合には、第２板状体１２と第３板状体１３との間に０.２ｍｍを超える幅の被観察部品２００を挿入することができない。これとは逆に、第２板状体１２と第３板状体１３との間隔を、最大の幅である、０.６ｍｍに合わせた場合には、第２板状体１２と第３板状体１３との間に０.６ｍｍ未満の幅の被観察部品２００を挿入することはできるものの、余裕があり過ぎて、位置決めの役割を十分に果たすことが出来ない。これに対処するためには、第２板状体１２と第３板状体１３との間隔を、被観察部品２００の幅に応じて変動できるようにすればよい。具体的には、第２板状体１２及び第３板状体１３のうち、少なくとも一方を、第１板状体１１に対してＹ方向に移動可能に構成し、第２板状体１２と第３板状体１３との間隔を被観察部品２００の幅に合わせた後、例えば、ネジ等の規制部材により、移動を規制するようにすればよい。

また、第１板状体１１の表面上、第２及び第３板状体１２，１３が連結する端部と、Ｘ方向に対抗する端部、かつＹ方向の各端部の近傍には、突起１５ａ，１５ｂが設けられている。突起１５ａ，１５ｂは、後述のように、位置決め部材１０上にスペーサ２０と第１台座３０を重ねた場合に、各部材１０，２０及び３０が適正な位置に重なるように規制するためのものである。

スペーサ２０は、図２（ｂ）に示すように、薄い板状体を、正面視、ギリシア文字“Π”状に折り曲げて形成されている。したがって、スペーサ２０は、天井壁２１と、２つの側壁２２，２３とからなる。なお、スペーサ２０も、位置決め部材１０と同様に、非磁性体により構成されている。

天井壁２１上、突起１５ａ，１５ｂが位置する位置には、突起１５ａ，１５ｂを貫通させる孔２５ａ，２５ｂが開けられている。

第１台座３０は、図２（ｃ）に示すように、略立方体形状をなしている。第１台座３０が有する６面のうち、スペーサ２０を重ねる面（以下「座面」という）３１の略中心部には、磁石３３が埋め込まれている。磁石３３は、磁性体である被観察部品２００を磁力により吸引して、第１台座３０の座面３１に固定するためのものである。つまり、被観察部品２００は、スペーサ２０を介して、第１台座３０の座面３１上に固定される。

座面３１上、突起１５ａ，１５ｂが位置する位置には、突起１５ａ，１５ｂを挿入する窪み３５ａ，３５ｂが設けられている。

なお、第１台座３０は、１辺が、例えば２０ｍｍ長程度の略立方体形状である。つまり、第１台座３０の１辺の長さは、被観察部品２００の幅の３０数倍から１００倍程度となっている。これは、観察者が第１台座３０（及びスペーサ２０）を指で掴んで回転させながら、被観察部品２００の６面を観察するので、観察者が掴んで回転させ易いサイズにしたためである。なお、スペーサ２０及び位置決め部材１０は、上述のように、第１台座３０と重ねられるので、スペーサ２０及び位置決め部材１０の平面視サイズも、第１台座３０の平面視サイズと略同一である。但し、図２において（図３〜図５も同様）、被観察部品２００は、実際より拡大して描かれている。これは、分かり易さを優先するために便宜上、そのように描いたに過ぎない。

第２台座４０は、図２（ｄ）に示すように、略直方体形状をなしている。第２台座４０が有する６面のうち、スペーサ２０を重ねる面（以下「座面」という）４１のＸ方向の略中央部には、凹部４２が設けられている。なお、座面４１は、第１台座３０の座面３１と略同一サイズであり、正方形状である。凹部４２は、被観察部品２００を挿入するためのものであるので、被観察部品２００の外周より一回り大きい開口部を備えている。そして、凹部４２の底面には、磁石４３が埋め込まれている。この磁石４３も、第１台座３０の磁石３３と同様に、被観察部品２００を磁力により吸引して、第２台座４０の凹部４２に固定するためのものである。

以上のように構成された部品観察用治具を用いて、被観察部品２００を観察する方法の一例を、以下説明する。

図３（ａ）は、位置決め部材１０の上にスペーサ２０の天井壁２１の表面を重ね、スペーサ２０の天井壁２１の裏面の上に第１台座３０の座面３１を重ねた状態を示している。なお、図３（ａ）では（図３（ｂ），（ｃ）も図４及び図５も同様）、突起１５ａ，１５ｂ、孔２５ａ，２５ｂ及び窪み３５ａ，３５ｂは描かれていない。これは、便宜上描いていないに過ぎない。したがって、突起１５ａ，１５ｂが孔２５ａ，２５ｂを貫通して窪み３５ａ，３５ｂに挿入されることにより、図３（ａ）の重ね合わせがなされている。つまり、被観察部品２００は、位置決め部材１０により、磁石３３の真下に位置するように位置決めされている。

図３（ｂ）は、図３（ａ）の重ね合わせ状態を、Ｘ方向を中心軸として時計方向に１８０°回転させた状態を示している。したがって、図３（ｂ）では、被観察部品２００のＡ面がＺ方向に対して垂直となり、かつ表面となっている。Ｚ方向の正方向、つまり、上方向には、顕微鏡のレンズが位置するので、図３（ｂ）の状態は、被観察部品２００のＡ面を観察可能な状態となっている。

図３（ｃ）は、図３（ｂ）の観察状態を、Ｙ方向を中心軸として時計方向に９０°回転させ、さらにＺ軸を中心として時計方向に１８０°回転させた状態を示している。したがって、図３（ｃ）では、被観察部品２００のＢ面がＺ方向に対して垂直となり、かつ表面となっている。つまり、図３（ｃ）の状態は、被観察部品２００のＢ面を観察可能な状態となっている。なお、図３（ｃ）において、被観察部品２００は、位置決め部材１０の第１板状体１１の端部から離間して浮いた状態になっているが、被観察部品２００は、磁石３３の磁力により、スペーサ２０を介して第１台座３０の座面３１に固定されているので、下に下がることはない。

図４（ａ）は、図３（ｃ）の状態から位置決め部材１０を取り外した状態を示している。位置決め部材１０を取り外したとしても、被観察部品２００は、磁石３３の磁力により、スペーサ２０を介して第１台座３０の座面３１に固定されているので、落下することはない。

図４（ｂ）は、図４（ａ）の状態を、Ｘ方向を中心軸として時計方向に９０°回転させた状態を示している。したがって、図４（ｂ）では、被観察部品２００のＥ面がＺ方向に対して垂直となり、かつ表面となっている。つまり、図４（ｂ）の状態は、被観察部品２００のＥ面を観察可能な状態となっている。

図４（ｃ）は、図４（ｂ）の状態を、Ｘ方向を中心軸として時計方向に９０°回転させた状態を示している。したがって、図４（ｃ）では、被観察部品２００のＤ面がＺ方向に対して垂直となり、かつ表面となっている。つまり、図４（ｃ）の状態は、被観察部品２００のＤ面を観察可能な状態となっている。

図４（ｄ）は、図４（ｃ）の状態を、Ｘ方向を中心軸として時計方向に９０°回転させた状態を示している。したがって、図４（ｄ）では、被観察部品２００のＦ面がＺ方向に対して垂直となり、かつ表面となっている。つまり、図４（ｄ）の状態は、被観察部品２００のＦ面を観察可能な状態となっている。

図５（ａ）は、図４（ｄ）の状態を、Ｘ方向を中心軸として時計方向に９０°回転させて、上記図４（ａ）の状態に戻し、さらにＹ方向を中心軸として時計方向に９０°回転させた状態を示している。そして、図５（ａ）には、スペーサ２０の重なった第１台座３０を第２台座４０に近づける様子も示されている。

図５（ｂ）は、スペーサ２０を介して第１台座３０の座面３１に固定された被観察部品２００を、第２台座４０の凹部４２に挿入した後、スペーサ２０から第１台座３０を取り外した状態を示している。仮にスペーサ２０がない場合、被観察部品２００は直接、第１台座３０の座面３１に固定されることになる。しかし、この場合、第２台座４０の凹部４２の底面に磁石４３が設けられていたとしても、被観察部品２００を第１台座３０の座面３１から取り外して、第２台座４０の凹部４２に挿入することは容易ではない。そこで、被観察部品２００を、スペーサ２０を介して第１台座３０の座面３１に固定するようにし、スペーサ２０を第２台座４０の座面４１に押し付けながら、第１台座３０をスペーサ２０から離すことにより、被観察部品２００を第１台座３０の座面３１から容易に離脱させるようにしている。なお、スペーサ２０は、上述のように非磁性体により構成されているので、被観察部品２００は、スペーサ２０から直ちに離脱する。

図５（ｃ）は、図５（ｂ）の状態からスペーサ２０を取り外した状態を示している。したがって、図５（ｃ）では、被観察部品２００のＣ面がＺ方向に対して垂直となり、かつ表面となっている。つまり、図５（ｃ）の状態は、被観察部品２００のＣ面を観察可能な状態となっている。

このようにして、被観察部品２００の６面すべての観察が終了する。

なお、本実施形態の部品観察用治具では、第２台座４０を必須の構成要素としたが、これに限らず、第２台座４０をなくしても、本開示の目的を達成させることができる。具体的には、図５（ａ）の状態から、被観察部品２００を第２台座４０ではなく、図２（ａ）のように位置決め部材１０のある平面上に離脱させる。このとき、被観察部品２００は、図２（ａ）のようにＣ面がＺ方向に対して垂直となり、かつ表面となっている。この被観察部品２００をＡ面がＺ方向に対して垂直となり、かつ表面となるように、例えば、ピンセットを使って回転させる。そして、Ａ面がＺ方向に対して垂直となり、かつ表面となった被観察部品２００を、図３（ａ）に示すように位置決め部材１０に挿入して、スペーサ２０及び第１台座３０を重ね合わせ、図３（ｂ）に示すように回転させれば、被観察部品２００のＣ面を観察可能な状態になる。

以上説明したように、本実施形態の部品観察用治具は、被観察部品２００を引きつける磁石３３を座面３１に埋め込んだ第１台座３０と、磁石３３により座面３１上に被観察部品２００を固定するときに、その固定位置を位置決めする位置決め部材１０と、座面３１と被観察部品２００との間に挿入され、座面３１上に固定された被観察部品２００を座面３１から離脱させるためのスペーサ２０と、を有する。

このように、本実施形態の部品観察用治具では、非常に小さなサイズの部品の全面を観察する際の手間を省き、これにより観察時間を短縮させることが可能となる。

ちなみに、本実施形態において、被観察部品２００は、「磁性部品」の一例である。

また、位置決め部材１０の表面上には、スペーサ２０及び第１台座３０を重ねたときに位置決めするための突起１５ａ，１５ｂが形成され、スペーサ２０には、位置決め部材１０の突起１５ａ，１５ｂを貫通する孔２５ａ，２５ｂが形成され、第１台座３０の座面３１には、スペーサ２０の孔２５ａ，２５ｂから貫通した位置決め部材１０の突起１５ａ，１５ｂを挿入する窪み３５ａ，３５ｂが形成される。

これにより、被観察部品２００を固定位置に正確に位置決めすることができる。

また、スペーサ２０により座面３１から離脱した被観察部品２００を収納する凹部４２を備えた第２台座をさらに有する。

これにより、被観察部品２００の残りの１面を手間をさらに省いて観察することができる。

また、第２台座４０の凹部４２の底面には磁石が埋め込まれる。

これにより、被観察部品２００を第１台座３０の座面３１から容易に離脱させることができる。

また、位置決め部材１０は、ギリシア文字“Π”状に形成され、第２板状体１２と第３板状体１３との間に被観察部品２００を挿入することにより被観察部品２００の固定位置を位置決めする。

これにより、被観察部品２００を固定位置にさらに正確に位置決めすることができる。

ちなみに、ギリシア文字“Π”状は、「コ字状」の一例である。第２板状体１２と第３板状体１３との間は、「切り欠き部」の一例である。

また、第２板状体１２と第３板状体１３との間隔は、被観察部品２００の幅に応じて調整可能である。

これにより、幅の異なる被観察部品２００についても同様に、被観察部品２００の全面を観察する際の手間を省き、これにより観察時間を短縮させることが可能となる。

ちなみに、第２板状体１２と第３板状体１３との間隔は、「切り欠き部の幅」の一例である。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものでなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

（１）上記実施形態では、第２台座４０の凹部４２の底面に磁石４３を埋め込むようにしたが、これに限らず、第２台座４０の座面には凹部４２を設け、磁石４３を設けないようにしてもよい。

（２）上記実施形態では、第１台座３０を立方体形状としたが、これに限らず、直方体形状としてもよい。また、１辺の長さも、２０ｍｍに限らず、観察者の指の大きさに応じて適宜変更するようにしてもよい。

１０：位置決め部材 １５ａ，１５ｂ：突起 ２０：スペーサ ２５ａ，２５ｂ：孔 ３０：第１台座 ３１：座面 ３３，４３：磁石 ３５ａ，３５ｂ：窪み ４０：第２台座 ４２：凹部。

Claims (6)

1. 磁性部品を引きつける磁石を座面に埋め込んだ第１台座と、
   前記磁石により前記座面上に前記磁性部品を固定するときに、その固定位置を位置決めする位置決め部材と、
   前記座面と前記磁性部品との間に挿入され、前記座面上に固定された前記磁性部品を前記座面から離脱させるためのスペーサと、
   を有する部品観察用治具。
2. 前記位置決め部材の表面上には、前記スペーサ及び前記第１台座を重ねたときに位置決めするための突起が形成され、
   前記スペーサには、前記位置決め部材の前記突起を貫通する孔が形成され、
   前記第１台座の前記座面には、前記スペーサの前記孔から貫通した前記位置決め部材の前記突起を挿入する窪みが形成される、
   請求項１に記載の部品観察用治具。
3. 前記スペーサにより前記座面から離脱した前記磁性部品を収納する凹部を備えた第２台座
   をさらに有する請求項１又は２に記載の部品観察用治具。
4. 前記第２台座の前記凹部の底面には磁石が埋め込まれる、
   請求項３に記載の部品観察用治具。
5. 前記位置決め部材は、コ字状に形成され、その切り欠き部に前記磁性部品を挿入することにより前記磁性部品の前記固定位置を位置決めする、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の部品観察用治具。
6. 前記切り欠き部の幅は、前記磁性部品の幅に応じて調整可能である、
   請求項５に記載の部品観察用治具。

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